Wg. mnie, w tym wypadku, właściwszym określeniem jest optymalizacja obrotów generatora i turbiny, a nie jak piszecie zmiana obrotów turbiny, przez zmianę przełożenia, gdyż wszystko odbywa wg. takiego schematu:
szam1953 napisał(a):
...
Generator asynchroniczny pracuje z mocą nominalną jeżeli obroty są większe od synchronicznych o wielkość poślizgu. Np. silnik 1460 obrotów/min (poślizg 40 obr/min) i mocy 10kW osiągnie moc nominalną w pracy generatorowej przy obrotach 1500 + 40 = 1540 obr/min. W zakresie od 1500 do 1540 obr/min jego moc wynosi odpowiednio od 0 do 10kW, poniżej 1500 obr/min nie wytwarza prądu wcale i przechodzi na pracę silnikową. Tak więc przy znikomych przepływach, np. 5% nominalnych, opór generatora jest prawie zerowy, ale te 5% przepływów wystarcza do utrzymania prędkości obrotowej lekko nadsynchronicznej. Po wzroście przepływów np. do 10% nominalnych, wzrasta prędkość obrotowa turbiny i generator już zaczyna produkować energie elektryczną. Początkowo bardzo mało w naszym przykładzie np. 0,1 kW i z bardzo niewielką sprawnością. Dopiero od ok 35 -40 % mocy nominalnej sprawność generatora wzrasta powyżej 90%.
Wody musi płynąć minimum tyle, żeby była lekka nadwyżka mocy turbiny w stosunku do oporów mechanicznych turbiny, przekładni i generatora. Wtedy prędkość obrotowa nie spadnie poniżej obrotów synchronicznych. Generator asynchroniczny przy obrotach synchronicznych nie stawia żadnego oporu (poza oporami mechanicznymi łożysk), ale też nie wytwarza prądu. W miarę wzrostu przepływów zwiększają się obroty i moment obrotowy turbiny, ale pojawia się też opór generatora który zaczyna wytwarzać energię elektryczną, przy czym istnieje zależność, ze im większy poślizg ponad obroty synchroniczne tym więcej prądu wytwarza generator. Można go przeciążyc nawet do 20%
2/ Stosowanie innych generatorów jak zwykłe asynchroniczne powinno zrealizować 2 cele:
- utrzymać rzędną górnej wody na max. dopuszczalnej wysokości w celu maksymalnego wykorzystania energetycznego różnicy poziomów górnej i dolnej wody
- wytwarzać prąd z dobrą sprawnością już przy minimalnych przepływach
I teraz, utrzymać rzędna górnej wody możemy na 2 sposoby:
1/ to zmniejszenie prędkości obrotowej turbiny, jednak tak , żeby turbina brała na 1 obrót zawsze nominalną ilość wody. Wtedy nawet przy zmniejszonych przepływach do np. 10%, obroty zmniejszą nam się też do 10% nominalnych, ale wykorzystamy w całości wysokość spadu.
2/ to zastawka przed ujęciem wody do turbiny i zastosowanie zwykłego generatora asynchronicznego, który będzie pracował w opisany na początku sposób. Jednak wtedy nie wykorzystamy w całości dostępnej wysokości piętrzenia.
Wydaje mi się, że oba cele zrealizować można jedynie przy pomocy generatora synchronicznego. No, ale jak wstawimy do rozważań jeszcze funkcję stopy zwrotu kapitału, to pewnie wygra zastawka przed ujęciem wody.
Pozdrawiam Szam
Pisałem to przy turbinach Archimedesa, ale zasada nie zmienia się niezależnie od rodzaju turbiny z zastrzeżeniem, ze minimalny przepływ nie może być mniejszy niż np. 20 albo
x procent, ile to wynika z charakterystyki turbiny.
P.s. Dodam jeszcze, że zwiększenie poślizgu ponad nominalny skutkuje ponad nominalną mocą generatora asynchronicznego, jak pisałem można go przeciążyć o ok. 20 %.
Zaloguj
FAQ
Szukaj
